• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1997년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.496-500
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• 1997

This paper describes an automated system for analyzing the stress intensity factors(SIFs) of three-dimensional (3D) cracks. A geometry model, i.e.a solid containing one or several 3D cracks is defined. Several distributions of local node density are chosen, and then automatically superposed on one another over the geometry model by using the fuzzy knowledge processing. Nodes are generated by the bucketing method, and ten-noded quadratic tetrahedral solid elements are generated by the Delauuay triangulation techniques. The singular elements such that the mid-point nodes near crack fornt are shifted at the quarter-points are automatically placed along the 3D crack front. THe complete finite element (FE) model generated, i.e the mesh with material properties and boundary conditions is given to one of the commercial FE codes, and a stress analysis is performed. The SIFs are calculated using the displacement extrapolation method. To demonstrate practical performance of the present system, a semi- elliptical surface crack in a plate subjected to tension is solved.

• International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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• 제5권2호
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• pp.119-123
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• 2005

This paper describes a fuzzy-based system for analyzing the stress intensity factors (SIFs) of three-dimensional (3D) cracks. 3D finite element method(FEM) was used to obtain the SIF for subsurface cracks and surface cracks existing in inhomogeneous materials. A geometry model, i.e. a solid containing one or several 3D cracks is defined. Several distributions of local node density are chosen, and then automatically superposed on one another over the geometry model by using the fuzzy theory. Nodes are generated by the bucketing method, and ten-noded quadratic tetrahedral solid elements are generated by the Delaunay triangulation techniques. The singular elements such that the mid-point nodes near crack front are shifted at the quarter-points, and these are automatically placed along the 3D crack front. The complete FE model is generated, and a stress analysis is performed. The SIFs are calculated using the displacement extrapolation method. The results were compared with those surface cracks in homogeneous materials. Also, this system is applied to analyze cladding effect of surface cracks in inhomogeneous materials.

• 전산구조공학
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• 제10권4호
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• pp.117-130
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• 1997

본 논문에서는 등방성판의 인장이나 전단변형은 물론 굽힘문제에도 적용할 수 있는 3차원 고체요소들 중에서 최소의 자유도를 갖는 수정 10절점 상당요소를 제안하였다. 제안된 수정 10절점 상당요소는 Q11요소나 20절점요소로부터 자유도가 줄어듬에 기인한 과대한 굽힘강성을 나타낸다. 이러한 상대적 강성과잉 현상을 수정하기 위한 효과적인 방법으로 가우스 적분점 수정 방법을 제안하였다. 수정량은 포아송 비의 함수이다. 수정 10절점 상당요소의 효과를 여러 가지 예에 적용하여 검증하였다. 제안된 수정 10절점 상당요소에 의한 등방성판의 정적해석과 자유진동 해석의 결과들은 20절점요소를 사용한 결과들과 잘 일치하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제5권1호
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• pp.39-44
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• 1993

본 논문에서는 경계 damper를 이용하여 파낭의 항내 침입으로 인한 수면교난 현상을 예측할 수 있는 유한요소 수치모형에 대해서 연구하였다. 지배방정식으로는 완경사냉정식을 사용하였으며, 고체 경계면에서의 에너지 손실 효과를 고려하기 위하여 부분반사 경계조건을 도입하였다. 방사 경계조건은 Bando 등(1984)이 개발한 2차원 경계 damper로 처리하였다. 항내 영역은 8절점 등매개변수요소를 사용하여 모형화하였으며, 경계면의 경계조건은 3절점 선요소로 처리하였다. 본 수치모형의 검증을 위하여 완전 개방된 직사각형 모형항만에 대해 수치실험을 수행하였다. 또한, 고체 경계면에서의 반사율 변화 및 경계 damper의 종류에 따른 해석도 수행하여 상호 비교하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2004년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.193-200
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• 2004

In this study, the impact load on bridge by vessel collision in consideration of fender system is evaluated by numerical method. The bow of object vessel(DWT5000) is standardized, and modeled by shell elements. The main body of objective vessel is modeled by beam elements that present mass distribution and stiffness of vessel. The buoyancy effect of vessel is considered as linear spring. The two types of fender systems, such as steel and rubber are analyzed in this study. In steel fender system, the steel plates that absorb collision energy by its collapse are modeled by shell element with stiffener. The steel is material modeled elastic-plastic material. In the rubber fender system, the rubber material is modeled hyper-elastic material and the main body of fender is modeled by solid elements. The global impact responses of vessel and fender system are evaluated by explicit dynamic scheme. The results show that the magnitude of vessel collision force are depended on the material behavior of fender system. Also the values of collision load are conservative compare to the those of design codes.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제6권8호
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• pp.883-899
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• 1998

The strength, deformation and buckling of a large engineering structure consisting of four ellipsoidal shells, two cylindrical shells with stiffening ribs and large holes, one conical shell and three pairs of large flanges under external pressure, self weight and heat sinks have been analysed by using two kinds of five different finite elements - four assumed displacement finite elements (shell element with curved surfaces, axisymmetric conical shell element with variable thickness, three dimensional eccentric beam element, axisymmetric solid revolutionary element) and an assumed stress hybrid element (a 3-dimensional special element developed by authors). The compatibility between different elements is enforced. The strength analyses of the top cover and the main vessel are described in the paper.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제30권4호
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• pp.467-480
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• 2008

An aggregation multigrid method (AMM) is a leading iterative solver in solid mechanics. Recently, AMM is applied for solving Schur Complement system in the FE analysis of shell structures. In this work, an extended application of AMM for solving Schur Complement system in the FE analysis of continuum elements is presented. Further, the performance of the proposed AMM in multiple load cases, which is a challenging problem for an iterative solver, is studied. The proposed method is developed by combining the substructuring and the multigrid methods. The substructuring method avoids factorizing the full-size matrix of an original system and the multigrid method gives near-optimal convergence. This method is demonstrated for the FE analysis of several elastostatic problems. The numerical results show better performance by the proposed method as compared to the preconditioned conjugate gradient method. The smaller computational cost for the iterative procedure of the proposed method gives a good alternative to a direct solver in large systems with multiple load cases.

• 한국해안해양공학회지
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• 제1권1호
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• pp.71-80
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• 1989

본 연구에서는 무한요소의 개념을 선형파의 회절 및 방사문제에 적용하는 방법에 대해서 연구하였다. 유체의 동압에 의한 하중은 관성력이 중요하다고 가정하여, 점성효과는 무시하였다. 물체 주변의 내부영역은 통상적인 유한요소를 사용하여 모형화하였으며, 외부영역은 특수한 형상함수를 갖는 무한요소로 모형화하였다. 본 연구에서 개발된 무한요소의 형상함수는, 외부영역의 속도포텐셜을 보다 잘 나타내기 위하여, 외부영역의 해를 해석적 고유함수로 표시하였을 때 나타나는 진행파항과 첫번째 산란파항의 점근적인 형태를 사용하여 결정하였으며, 수치해석상의 효율성을 증가시키기 위하여, 무한요소의 시스템행렬 구성시 나타나게 되는 무한방향으로의 적분을 해석적으로 수행하였다. 본 무한요소의 효율성 및 타당성을 입증하기 위하여, 실제 많이 응용되고 있는 연직 축대칭 구조물을 대상으로 수치해석을 수행하였다. 수치해석결과, 아주 적은 수의 요소로 유체영역을 분할했음에도 불구하고, 적분방정식을 이용한 기존의 여러결과들과 아주 잘 일치함을 알 수 있었다. 또한, 해석의 효율성과 해의 정확도에 직접적으로 영향을 주는 무한요소의 위치와 유한요소의 크기에 대한 기준설정을 위한 수치실험도 수행하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제26권4호
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• pp.293-300
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• 2013

본 논문에서는 앵커볼트의 체결력을 고려한 유한요소 모델을 제안함으로써 앵커볼트로 연결된 부재의 해석적 평가방법을 제안하였다. LS-DYNA를 사용한 유한요소 모델링은 복잡한 3차원 상세모델보다는 단순화된 앵커모델들을 적용함으로써 해석 효율성을 고려하였다. 앵커볼트는 Beam 혹은 Solid 요소로 토크 조임에 따른 앵커볼트 긴장상태를 반영하였고, 토크 조임에 따른 체결력을 고려하기 위해 너트면에 압축력을 도입하거나 너트를 Shell 혹은 Solid로 고려하여 작용 토크값으로 산정되는 체결력과 등가의 하중을 도입하였다. 외력 작용 시 체결력과 마찰력에 의한 앵커볼트의 하중전달은 nodal rigid 혹은 contact 조건으로 고려하였다. 체결력을 고려한 세 종류의 앵커모델을 적용한 해석결과, Model I과 Model III는 볼트 축력과 전단력이 매우 유사한 값으로 계산되었고, Model II의 경우, 볼트 축력과 전단력이 다소 과소평가되는 것으로 나타났다. Model I은 다른 두 모델에 비해 수치해석적으로 효율적인 것으로 분석되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제10권4호
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• pp.48-57
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• 2001

생활 폐기물 소각재 충 바닥재를 입도별로 분급하여 그 구성물질, 화학성분과 중금속 함유량 및 용출량, 다이옥신 함유량 등의 특성을 파악하여 바닥재의 재활용 가능성을 알아보았다. 바닥재의 주요구성물질은 유리질류, 자기질류, 철질류이었으며, 입자가 커질수록 이들의 함유량이 많아져 4mesh~25mm에서는 약 70%이상을 차지하였다. 바닥재의 주요성분은 CaO, $SiO_2$, $Fe_2$O$_3$, $A1_2$$O_3$등이었으며 바닥재의 입자가 커질 수록 CaO의 함유량은 감소되고 $SiO_2$의 함유량은 증가되었다. 중금속의 함유량은 바닥재의 입자가 커짐에 따라 감소되나 중금속 용출량은 거의 변화가 없었다 바닥재의 숙성기간이 길어짐에 따라 바닥재 침출액의 pH는 낮아지고, Cu 및 Pb의 용출량은 감소되었다.